În clasa a VIII-a, elevii studiază substanțele pure și amestecurile la un curs de chimie. Articolul nostru îi va ajuta să înțeleagă acest subiect. Vă vom spune ce substanțe se numesc pure și care se numesc amestecuri. Te-ai gândit vreodată la întrebarea: „Există o substanță absolut pură?” Răspunsul te poate surprinde.
De ce se predă acest subiect la școală?
Înainte de a lua în considerare definiția unei „substanțe pure”, este necesar să ne ocupăm de întrebarea: „Cu ce substanță avem de-a face cu adevărat - o substanță pură sau un amestec?”
În orice moment, puritatea materiei a îngrijorat nu numai cercetătorii, oamenii de știință, ci și oamenii obișnuiți. Ce înțelegem de obicei prin acest concept? Fiecare dintre noi vrea să bea apă fără impurități de metale grele. Vrem să respirăm aer proaspăt care nu este poluat de evacuarea mașinii. Dar apa și aerul nepoluat pot fi numite substanțe pure? Din punct de vedere științific, nu.
Ce este un amestec?
Deci, un amestec este o substanță care conține mai multe tipuri de molecule. Acum gândiți-vă la compoziția apei care curgede la robinet – da, da, are multe impurități. La rândul lor, substanțele care alcătuiesc amestecul se numesc componente. Luați în considerare un exemplu. Aerul pe care îl respirăm este un amestec de gaze diferite. Componentele care alcătuiesc compoziția sa sunt oxigenul, azotul, dioxidul de carbon și așa mai departe. Dacă masa unui component este de zece ori mai mică decât masa altuia, atunci o astfel de substanță se numește impuritate. Adesea în natură există aer care este poluat cu impurități de hidrogen sulfurat. Acest gaz miroase a ouă putrezite și este otrăvitor pentru oameni. Când turiştii fac un incendiu pe malul râului, acesta poluează aerul cu dioxid de carbon, care este, de asemenea, periculos în cantităţi mari.
Băieții îndeosebi înțelepți ar putea avea deja o întrebare: „Care este mai comun - substanțe sau amestecuri pure?” Pentru a răspunde la întrebarea dvs.: „Practic, totul în jurul nostru sunt amestecuri.”
Natura este atât de uimitoare.
Câteva cuvinte despre tipurile de substanțe pure
La începutul articolului, am promis că vom vorbi dacă substanțele există absolut fără impurități. Crezi ca exista asa ceva? Am vorbit deja despre apa de la robinet. Dar apa de izvor poate conține impurități? Răspunsul la această întrebare este simplu: substanțele absolut pure nu apar în natură. Cu toate acestea, în cercurile științifice se obișnuiește să se vorbească despre puritatea relativă a unei substanțe. Sună așa: „Substanța este pură, dar cu o avertizare”. Deci, de exemplu, poate fi curat din punct de vedere tehnic. Cernelurile negre și violete conțin impurități. Dacă nu pot fi detectate printr-o reacție chimică, atunci aceastase spune că substanța este pură din punct de vedere chimic. Aceasta este apă distilată.
Despre curățenie
Așadar, este timpul să vorbim despre materie pură. Aceasta este o substanță care în compoziția sa are particule de un singur tip. Se dovedește că are proprietăți speciale. Are un alt nume: substanță individuală. Să încercăm să caracterizăm proprietățile apei pure:
- substanță individuală: apă distilată;
- punct de fierbere - 100°C;
- punct de topire - 0°C;
- această apă nu are gust, miros sau culoare.
Cum se separă substanțele?
Această întrebare este de asemenea relevantă. Foarte des în viața de zi cu zi și la locul de muncă (într-o măsură mai mare) o persoană separă substanțele. Deci, de exemplu, se formează smântână în lapte, care poate fi colectat de la suprafață dacă se folosește metoda de decantare. În timpul rafinării petrolului, o persoană produce benzină, combustibil pentru rachete, kerosen, ulei de mașini și așa mai departe. În toate etapele procesării, o persoană folosește o varietate de metode pentru separarea amestecurilor, care depind de starea de agregare a substanței. Să aruncăm o privire la fiecare.
Filtrare
Această metodă este utilizată atunci când există o substanță lichidă care conține particule solide insolubile. De exemplu, apă și nisip de râu. Acest amestec este trecut printr-un filtru. Astfel, nisipul este reținut în filtru, iar apa curată trece calm prin el. Rareori acordăm importanță acestui lucru, dar în fiecare zi în bucătărie, mulți locuitori ai orașului trec apă de la robinetcurăţarea filtrelor. Deci, într-o anumită măsură, vă puteți considera un om de știință!
Decontare
Am spus câteva cuvinte despre această metodă chiar mai sus. Cu toate acestea, să o luăm în considerare mai detaliat. Chimiștii recurg la această metodă atunci când este necesară separarea suspensiilor sau emulsiilor. De exemplu, dacă uleiul vegetal a pătruns în apă curată, atunci amestecul rezultat trebuie agitat, apoi lăsați-l să se infuzeze pentru o vreme. După aceea, o persoană va observa un fenomen când uleiul sub formă de peliculă acoperă apa.
În laboratoare, chimiștii folosesc o altă metodă numită pâlnie de separare. Când utilizați această metodă de purificare, un lichid dens pătrunde în recipient, iar ceea ce este mai ușor rămâne.
Metoda de decantare are un dezavantaj serios - este o viteză redusă a procesului. În acest caz, este nevoie de mult timp pentru formarea unui precipitat. În întreprinderile industriale, această metodă este încă folosită. Inginerii proiectează structuri speciale numite „baghete”.
Magnet
Fiecare dintre noi ne-am jucat cu un magnet cel puțin o dată în viață. Abilitatea sa uimitoare de a atrage metale părea magică. Oamenii inventivi au ghicit să folosească un magnet pentru a separa amestecurile. De exemplu, separarea piliturii din lemn și fier este posibilă cu ajutorul unui magnet. Dar merită luat în considerare faptul că nu poate atrage toate metalele, doar acele amestecuri care conțin feromagneți sunt supuse acestuia. Acestea includ nichel, terbiu, cob alt, erbiu șietc.
Distilare
Acest termen are rădăcini latine, în traducere înseamnă „picături de scurgere”. Această metodă este separarea amestecurilor pe baza diferențelor în punctul de fierbere al substanțelor. Această metodă va ajuta la separarea apei și a alcoolului. Ultima substanță se evaporă la +78°C. Când vaporii săi ating pereții și suprafețele reci, vaporii se condensează, transformându-se într-o substanță lichidă.
În industria grea, produsele petroliere, metalele pure și diferitele substanțe parfumate sunt extrase prin această metodă.
Se pot separa gazele?
Am vorbit despre substanțe pure și amestecuri în stare lichidă și solidă. Dar dacă este necesar să se separe amestecurile de gaze? Capii străluciți ai industriei chimice practică astăzi mai multe metode fizice de separare a amestecurilor gazoase:
- condens;
- sorbție;
- separarea membranei;
- reflux.
Deci, în articolul nostru am luat în considerare conceptul de substanțe pure și amestecuri. Am aflat ce este mai comun în natură. Acum cunoașteți diferitele modalități de a separa amestecurile - și le puteți demonstra chiar dvs. unele dintre ele, cum ar fi un magnet. Sperăm că articolul nostru v-a fost de folos. Învață știința astăzi, astfel încât mâine să te ajute să rezolvi orice problemă - atât acasă, cât și în producție!
